复杂地质条件TBM研制关键技术及应用

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.06.020

隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (6): 1052-1058.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.06.020

复杂地质条件TBM研制关键技术及应用

杨延栋^{1, 2}，陈馈^{1, 2}，张啸³

（1. 盾构及掘进技术国家重点实验室，河南郑州 450001； 2. 中铁隧道局集团有限公司， 广东广州 511458； 3. 中铁工程装备集团有限公司，河南郑州 450016）

收稿日期:2018-10-16 修回日期:2019-03-07 出版日期:2019-06-20 发布日期:2019-07-02
作者简介:杨延栋（1988—），男，陕西宝鸡人，2014年毕业于西南交通大学，机械设计及理论专业，硕士，工程师，现从事盾构及掘进技术研究工作。Email: yay_sky@163.com。
基金资助:
中国铁路总公司科技研究开发计划（2016G004-A）；国家重点研发计划（2017YFB1302605）；中国中铁科技开发计划（2017-重大-21）；中铁隧道局科技创新计划（隧研合2016-03）

Development and Application of Key Technologies for TBM Used in Complex Geological Conditions

YANG Yandong^{1, 2}, CHEN Kui^{1, 2}, ZHANG Xiao³

（1. State Key Laboratory of Shield Machine and Boring Technology, Zhengzhou 450001, Henan, China; 2. China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Guangzhou 511458, Guangdong, China; 3. China Railway Engineering Equipment Group Co., Ltd., Zhengzhou 450016, Henan, China）

Received:2018-10-16 Revised:2019-03-07 Online:2019-06-20 Published:2019-07-02

摘要/Abstract

摘要：

为解决高黎贡山隧道出口段软岩收敛卡机、破碎坍塌、岩爆片帮、高温热害、突泥涌水等不良地质TBM适应性差的问题，采用TBM适应性设计方法，提出并采用变截面抬升式开挖、水岩一体超前预报、隐藏式常态化超前钻探、前置式自动化湿喷、加强型大范围初期支护、通风系统强制制冷、刀盘刀具优化设计、物料快速运输等关键技术方案，联合研制出国产最大直径TBM（9.03 m）；针对现场应用测试存在的部分问题，对TBM创新设计方案进行优化改进，使国产最大直径TBM在复杂地层前期应用中，取得月进尺400 m以上的掘进业绩。

关键词: 高黎贡山隧道, 复杂地质, TBM研制, TBM应用, TBM适应性

Abstract:

When TBM boring in the unfavorable geology at the exit section of Gaoligongshan Tunnel, some incidents such as soft rock convergenceinduced TBM jamming, broken rock collapse, rockburstinduced spalling, high temperature damage and mud and water gushing happen, which indicates bad TBM adaptability. Therefore, some key technical solutions, i.e. variable section and lift type excavation technology, water body and rock mass integration advance prediction technology, concealed and normalized advanced drilling technology, frontmounted and automated concrete jet technology, enhanced and largescale primary support technology, forced cooling ventilation system, cutterhead and cutter optimization design technology, and rapid material transportation technology, are proposed and applied. And then, a domestic TBM with the maximum diameter of 9.03 m is jointly developed and tested in site. According to the problems encountered in site test, some TBM technical solutions are optimized and improved, and the application effect show that the drill footage per month reached more than 400 m in the early application stage.

Key words: Gaoligongshan Tunnel, complex geology, TBM development, TBM application, TBM adaptability

中图分类号:

U 455.3

杨延栋，陈馈，张啸. 复杂地质条件TBM研制关键技术及应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(6): 1052-1058.

YANG Yandong, CHEN Kui, ZHANG Xiao. Development and Application of Key Technologies for TBM Used in Complex Geological Conditions[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(6): 1052-1058.

[1]	刘泽, 王勇, 李小锋, 吴志昊. 海域复杂地质双模式TBM设备选型与应用关键技术[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 868-872.
[2]	张兵，杨延栋，孙振川，马亮. 高黎贡山隧道破碎地层TBM施工技术与应对方法研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(5): 851-857.
[3]	李增，宋法亮，赵海雷. 高黎贡山平导隧道TBM护盾延伸技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(5): 876-883.
[4]	朱继红，张文新，张良辉. 海域围堰内复杂地质条件下连续墙施工技术研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(9): 1554-1559.
[5]	尹龙, 李宜轩, 王树刚, 蒋爽, 罗占夫, 王卓. 大瑞铁路高黎贡山隧道原岩温度预测[J]. 隧道建设, 2018, 38(10): 1637-1642.
[6]	宋法亮，赵海雷. 高黎贡山隧道复杂地质条件下敞开式TBM施工关键技术研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(S1): 128-133.
[7]	贺小勇，漆继红，许模，张强，张世殊，王能峰，魏博文. 复杂地质条件下隧道涌水量预测中集水面积的研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(1): 56-61.
[8]	陈馈，杨延栋. 高黎贡山隧道高适应性TBM设计探讨[J]. 隧道建设, 2016, 36(12): 1523-1530.
[9]	杨书江. 厦门地铁复杂地质条件下盾构法施工技术探讨[J]. 隧道建设, 2014, 34(8): 765-770.
[10]	杨秀权. 复杂地质盾构隧道安全管理与风险防范对策[J]. 隧道建设, 2012, 32(6): 763-766.
[11]	张斌. 盾构在复杂地质条件下的进出洞施工技术[J]. 隧道建设, 2009, 29(3): 305-309.
[12]	李相钦. 复杂地质燕尾段隧道施工技术[J]. 隧道建设, 2007, 27(4): 74-78.
[13]	郑凯, 刘保国. 复杂地质条件下大跨度双连拱隧道监控量测技术的运用[J]. 隧道建设, 2006, 26(2): 53-56,60.
[14]	郭大焕. 杭州解放路延伸工程富水粉砂层中锚索施工技术[J]. 隧道建设, 2006, 26(1): 35-38.
[15]	张继奎. 浅论圆梁山隧道TSP地质预报技术[J]. 隧道建设, 2004, 24(4): 56-60.

复杂地质条件TBM研制关键技术及应用

Development and Application of Key Technologies for TBM Used in Complex Geological Conditions

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